探讨土木工程结构设计中的抗震研究

莫国良

【摘 要】随着建筑行业的不断发展，要求土木工程结构设计要与建筑的抗震性进行结合，要确保土木工程设计结构的安全性，必须遵照相关的设计准则，尽可能的提高建筑结构的抗震性能，稳固建筑结构不受损害?本文结合自身近年来的工作经验，对土木工程结构设计中的抗震进行了研究?

【关键词】土木工程；结构设计；抗震研究

前言：

随着我国社会迅猛的发展，我国的建筑工程结构设计也有快速的发展?因此在对工程实施结构设计时，要加入对建筑物的抗震能力的相应设计，从而调控结构的抗震性能，使工程有可靠的安全保障?所以对工程结构设计中的抗震研究是件很有意义的事情?

1、土木结构设计中抗震要求概况

众所周知，地震的发生具有很强的随机性和瞬时性，即使最精密的测量仪器也不可能精确的预报地震的到来，土木工程建筑设计的预案是建筑物的建设基本框架，在地震时其自身的结构会出现无法计算的形变?因此，在土木工程结构设计中加强抗震性的环节中，要根据土木结构抗震理论和土木结构设计抗震的实际经验，来对土木结构的抗震能力及反应状况进行分析，土木结构设计人员要根据土木结构的毁坏过程灵活的创新抗震设计方法，各个击破的解决土木结构设计所出现的一系列问题，在设计过程中不仅要考虑土木结构的整体布局，还要兼顾衔接位置的构造，以达到从根本上提高土木结构的抗震性能?

2、对影响土木工程结构的抗震性能的因素进行分析

2.1土木工程建设的场地选择

在土木工程的抗震结构设计中，对整个建筑抗震性能产生直接影响是施工场地的选择?要想从根本上提高建筑的抗震性要选择好场地，这样将来也能给人民的生活带来便利?在选择场地是要注意：场地中地基的状况，场地的地基状况对整个结构的抗震性能有重要的影响，一旦发生地震，相对地基不稳固的场地来说往往地基稳固的工程结构遭受的破坏较小?总的来说，在选在场地进行施工时要选择地势平坦开阔且地址坚硬的场地或者地址密实且均匀的中硬土场地进行设计施工，以此来避开滑坡?断层?凹陷等状况较差的地形和地质，确保地基的稳固性，从根本上将土木工程结构的抗震性能进行提高?地基是建筑物整体质量的基础保障，是后期各项施工顺利开展的依据，如果土木工程地基选址不合理，在实际施工过程中建设工程的抗震能力将受到严重削弱?

2.2材料的选用以及机构体系的设计

在对土木工程结构进行设计时，要选择合适的结构体系和材料?目前土木工程的建设施工中多数以钢筋混凝土结构的形式进行施工，但是钢筋混凝土本身容易变形?弯曲以及发生侧移，所以在设计时要进行全方位考虑?要提高整个结构的抗震性能可选用钢管混凝土结构?钢结构等取代钢筋混凝土，这样能够有效降低柱断面的尺寸，达到优化整体抗震性能的目标?土木工程的结构及原材料对土木工程抗震能力有直接影响，施工过程中如果土木工程结构设置不合理或者使用的原材料质量存在问题，土木工程的整体质量将受到严重影响，其抗震强度必将受到严重削弱?

2.3合理控制土木工程结构的高度

无论是哪种形态的工程结构都需要具备合适的高度，选择合适的结构高度对于抗震性能的提升有着非常重要的意义?由实际经验得知，当发生地震时，结构的高度较小建筑受到的破坏相对较小，结构高的建筑，遭受地震时结构容易变形，抗震性能差，遭受的破坏更严重?因此，在对土木工程结构进行设计时也要考虑结构高度的因素，只有合适?合理的结构高度才能提升整个建筑的抗震力?建筑项目的高度对土木工程抗震能力有直接影响?伴随着经济的发展，城市高层建筑数量越来越多，国家对高层建筑的安全指标?材料特性以及力学模型等提出了更高要求，以上因素如果不符合施工要求遇到地震危害后将产生严重的后果?

2.4 结构的抗震防烈度

目前我国对土木工程结构的抗震设防的相关标准要求较低，尤其是在轴压比?配筋率?梁柱承载力等方面?所以在设计的时候要对抗震的防裂度进行考虑，在进行结构设计时一般遵循“小震不坏?中震可修?大震不倒”的基本原则，同时要做好对抗震防烈度的审核工作，以此来提高整个工程的抗震性能?在实际施工过程中各建设项目必须针对建筑物抗震性能编制合适的预防措施，为提高土木工程使用寿命提供技术保障?

3、土木工程建筑的主要抗震措施

土木工程的抗震设计，指的是对建筑的地基进行特殊的处理，对建筑的不同结点设置抗震措施，对建筑的薄软部分进行防震处理?在本文中，根据土木工程建筑中抗震技术类型，并且结合大量的资料，提出了几点具体的土木工程建筑的抗震措施，根据技术方向的不同，对防震措施进行了以下几点的分类?

3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料

使用隔震材料对土木工程建筑进行隔震处理，指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理，降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害?在传统的方法中，主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等，在一定的程度上降低了地震的负面影响?近年来，随着我国在建筑事业上不断加大投资，有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展，就比如在建筑地基处铺上一层沥青，减震的效果相比于砂子或黏土更好?在建筑物的围栏，墙体等等材料的选用上，尽可能的选取材质比较轻的材料，降低地震来临时的危害?

3.2在建筑物的结点处设置隔震装置

在土木工程关键的结点处设置特殊的隔震材料，降低地震来临时的危害?地震在发生的时候，能量是呈不断上升趋势的，会从建筑的底部传递到建筑的顶部?而在建筑物的结点上，设置隔震装置，对极大的影响地震能量的传递效率，但是这种隔震装置不适合高层建筑使用，因为高层建筑使用这种装置会加强楼层的自震周期，起到的效果不大，所以这种在建筑的结点处设置的隔震措施只适合一些楼层数少或者高度比较低的建筑?这种隔震措施在组成上也比较简单，橡胶垫与混合隔震措施是比较常见的材料，隔震方法主要有摩擦隔震?粘性隔震?设置隔震支座等等，其中隔震支座能够稳定的支撑建筑物，并且具有一定的自我恢复力，在地震能量吸收上起到的作用比较大?

3.3设置多道抗震防线保证结构的抗震性能

多道防线的设置对于保证整个结构的抗震性能使必不可少的?多道防线的设计原理是：在发生地震时，首先是延性较好的构件发挥其抗震作用，其他构件也同样发挥作用但受到的影响较小?在实际过程中只有第一道防线首先屈服之后其他的防线才会受到影响?所以在设计时要多设置防线，以此保证整个结构的抗震性能?

3.4土木工程建筑的设计走向

地壳运动是地震产生的主要原因之一，地震的发生与当地的地质结构有很大的关系?所以施工单位在选择建筑地址的时候，一定要对当地的地质环境进行考察，并且通过计算分析出当地震发生时的可能走向，使建筑物的走向尽可能与地震的走向垂直?通过对汶川和玉树地震的研究显示，倒塌的建筑物中，与地震走向平行的较多，这就证明了与地震走向平行的建筑在地震发生时损害的程度比较大?

4、结束语

随着我国在土木建筑行业上投入精力的增多，其地位也在不断的上升?在土木工程建筑的设计中， 土木工程结构设计中抗震性能的设计非常的重要，所以在进行抗震性设计时要综合多方面因素進行设计?实现建筑的稳定和抗震性能也是当前必须要重点关注的话题，所以相关部门要加强建筑行业抗震技术的关注度，促进抗震技术进一步应用于土木工程建筑行业?

参考文献：

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[2]周海燕，王亚萍，张晨.土木工程专业抗震概念设计理念提升的研究[J].山西建筑，2012，28：255-257